一款適合課堂教學(xué)的簡(jiǎn)易單片機實(shí)驗開(kāi)發(fā)器

　　單片機應用系統課程是目前電類(lèi)專(zhuān)業(yè)的主干課之一，其操作性很強，對于院校學(xué)生，光靠課堂上的教學(xué)是遠不夠的，除了在課堂上要求學(xué)生掌握基本概念。

　　了解單片機擴展接口電路的設計方法和設計編制程序的流程之外，只有通過(guò)課外大量的實(shí)際操作，才能掌握單片機應用系統的設計步驟，學(xué)會(huì )開(kāi)發(fā)單片機應用系統基本方法。

　　本文根據AT89S52單片機具有的在系統編程功能，整合了一套成本低廉、取材容易、制作快捷、操作方便的單片機實(shí)驗開(kāi)發(fā)系統。該系統非常適合于課堂上或課堂外使用。

　　硬件電路

　　硬件電路分為單片機的最小系統和下載器兩大部分。

　　最小系統原理：最小系統是沒(méi)有外圍器件及外設接口擴展的單片機系統。它是單片機應用系統的設計基礎，包括最小系統結構選擇、時(shí)鐘系統設計和復位系統設計。通常情況下，單片機最小系統分三種結構：

　?、倏偩€(xiàn)型總線(xiàn)應用的最小系統結構，該結構由總線(xiàn)型單片機、復位電路、時(shí)鐘電路、I／O口及并行擴展總線(xiàn)組成。

　?、诳偩€(xiàn)型非總線(xiàn)應用的最小系統結構，只有單片機、復位電路構成的最簡(jiǎn)單的電路，并行總線(xiàn)不用于外圍擴展，可作為應用系統的I／O口使用。

　?、鄯强偩€(xiàn)型單片機的最小系統結構。

　　這里介紹的最小系統屬于第②種，由單片機AT89S52和ISP編程接口組成，其原理如圖1所示。圖中P0～P3口和CN104留給實(shí)驗或實(shí)訓時(shí)作為I／O口或連接擴展電路用。CON101是在下載或讀取芯片內部程序時(shí)用的ISP編程接口，操作時(shí)，需要去掉跳線(xiàn)J101。(ISP即英文In-System Programmable，意為在系統編程。)

　　下載器：下載器由接口板和連接電纜組成。接口板的原理圖見(jiàn)圖2(a)。圖中U201是8緩沖器74HC244電路，用作計算機并口和單片機的緩沖隔離。連接器CN202是通用的DB25針形插頭，與上位機連接，進(jìn)行通信；其中4、5腳控制U201芯片，在其低電平時(shí)允許數據正常傳輸，高電平時(shí)74HC244的輸出呈高阻狀態(tài)；6腳輸出數據到單片機；7腳是時(shí)鐘信號；9腳是輸出復位信號；10腳是接收從單片機讀出的數據。連接器CN201是標準的10針I(yè)DC插座，其各項功能見(jiàn)圖2(b)。

　　下載電纜采用10芯扁平電纜，兩頭壓有IDC插頭。一端接下載器，另一端接最小系統板上的ISP口。

　　軟件操作

　　在這個(gè)實(shí)驗開(kāi)發(fā)系統中，軟件使用了keil c和程序下載軟件SLISP。有興趣仿真的讀者可使用proteus軟件。由于應用電路和程序在仿真環(huán)境與真實(shí)環(huán)境中運行，在某些情況下存在一定的差異，所以在這里不予推薦(所用兩個(gè)軟件可到相應網(wǎng)站上下載安裝)。

　　keil c的基本操作：安裝keil c軟件后，電腦的桌面上會(huì )有圖標顯示。用鼠標左鍵雙擊該圖標便可進(jìn)入keil c的工作界面，如圖3所示。該界面與Word界面類(lèi)似，上邊是菜單欄，接著(zhù)是快捷按鈕欄等。這里用到的部分菜單及快捷按鈕的中文含義已標注在圖3上；用到的功能只是創(chuàng )建一個(gè)項目或打開(kāi)一個(gè)已有的項目，創(chuàng )建或打開(kāi)一個(gè)源程序文本等，最后把它編譯成需要的十六進(jìn)制文件。